困扰一周的奇葩 bug：重复相似代码多，导致单片机程序跑飞

不脱发的程序猿

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发布于: 2021 年 03 月 25 日

今天是个好日子，困扰一周的 bug 终于解决了，迫不及待将这个奇葩问题分享给各位朋友~

硬件环境：

国产 MCU：华大 HC32L130

问题描述：

最近做一款基于 Modbus 协议的三通道温度采集模块，程序设计是移植之前验证过的两通道温度、压力采集模块的程序，完成后，三通道温度采集程序可正常运行。

最后需要对三通道温度采集模块添加二次校准算法功能，新功能写好后，也可正常采集和通信，但是使用 IAP 功能时，flash 扇区擦除失败，无法跳转到升级程序，且程序跑飞。

问题分析和解决：

尝试 1：修改新增加的二次校准算法功能程序。

将二次校准算法功能屏蔽，升级程序可正常使用，估计是这里的问题，进行修改：变量定义、指针地址、内存管理等一系列操作下来，问题没有解决。

此时我的排查侧重点是数据内存或者地址溢出方面。

尝试 2：查看 flash 配置是否存在问题。

既然是 flash 扇区擦除失败，会不是是配置存在问题？通过查看寄存器，修改时隙间隔等方面，还是无法解决问题，主要是之前运行一直没问题，排除这点。

那么会不会新添加的二次校准算法功能和已经存在的功能冲突呢？或者是使用的全局结构体变量有问题？

尝试 3：整体研读项目代码，重点排查二次校准算法功能中全局变量、全局结构体变量的使用。

并没有变量使用不合理或者逻辑错误的地方。

尝试 4：按照功能模块屏蔽代码，是否是程序中某部分功能与二次校准算法功能程序冲突。

通过一点点屏蔽程序，发现在二次校准算法功能程序正常运行前提下，屏蔽主循环的 Modbus 显示功能、Modbus 配置 UART 功能、传感器 GPIO 配置等多个部分均可正常使用 IAP 功能。

通过仔细分析，这些功能模块中变量定义和使用均不存在问题，此时心态很郁闷了，这些模块功能基本没有关联。

尝试 5：通过修改某个功能模块代码，是否可使程序正常运行。

此时项目整体功能是不存在逻辑问题和 bug 的，是否可以通过将以上那些存在未知冲突故障的代码换种写法，让程序正常运行呢？

经过了一系列操作和尝试，将主循环的 Modbus 显示功能代码换种更简洁的写法，程序可以完美运行~

原程序如下所示：

 if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP1_CHANNEL_ID) {   ///< 初始化温度传感器：校准量程、零点偏移、灵敏度、零点偏移系数和灵敏度偏移系数   nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = strDeviceParamSave.temp1_range;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp1_bias1, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp1_kate1, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp1_bias2, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp1_kate2, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = ntemp; } else if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP2_CHANNEL_ID) {   ///< 初始化温度传感器：校准量程、零点偏移、灵敏度、零点偏移系数和灵敏度偏移系数   nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = strDeviceParamSave.temp2_range;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp2_bias1, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp2_kate1, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp2_bias2, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp2_kate2, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = ntemp; } else if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP3_CHANNEL_ID) {   ///< 初始化温度传感器：校准量程、零点偏移、灵敏度、零点偏移系数和灵敏度偏移系数   nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = strDeviceParamSave.temp3_range;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp3_bias1, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp3_kate1, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp3_bias2, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = ntemp;
   memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &strDeviceParamSave.temp3_kate2, 4);
   ntemp = (uint16_t) ltemp;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = ntemp;   ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = ntemp; } else {   nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = 0;      nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = 0;   nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = 0;      nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = 0;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = 0;      nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = 0;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = 0;      nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = 0;   nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = 0; }

复制代码

优化后程序如下所示：

  if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP1_CHANNEL_ID)  {    temp_range = strDeviceParamSave.temp1_range;    temp_bias1 = strDeviceParamSave.temp1_bias1;    temp_kate1 = strDeviceParamSave.temp1_kate1;    temp_bias2 = strDeviceParamSave.temp1_bias2;    temp_kate2 = strDeviceParamSave.temp1_kate2;  }  else if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP2_CHANNEL_ID)  {    temp_range = strDeviceParamSave.temp2_range;    temp_bias1 = strDeviceParamSave.temp2_bias1;    temp_kate1 = strDeviceParamSave.temp2_kate1;    temp_bias2 = strDeviceParamSave.temp2_bias2;    temp_kate2 = strDeviceParamSave.temp2_kate2;     }  else if(nModbusCalRegs[Modbus_RegCalChan-Modbus_RegCalChan] == TEMP3_CHANNEL_ID)  {    temp_range = strDeviceParamSave.temp3_range;    temp_bias1 = strDeviceParamSave.temp3_bias1;    temp_kate1 = strDeviceParamSave.temp3_kate1;    temp_bias2 = strDeviceParamSave.temp3_bias2;    temp_kate2 = strDeviceParamSave.temp3_kate2;  }
    ///< 初始化温度传感器：校准量程、零点偏移、灵敏度、零点偏移系数和灵敏度偏移系数  nModbusCalRegs[Modbus_CalChanIndex] = temp_range;
  memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &temp_bias1, 4);
  ntemp = (uint16_t) ltemp;  nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex] = ntemp;  ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);  nModbusCalRegs[Modbus_CalZeroIndex+1] = ntemp;
  memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &temp_kate1, 4);
  ntemp = (uint16_t) ltemp;  nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex] = ntemp;  ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);  nModbusCalRegs[Modbus_CalKateIndex+1] = ntemp;
  memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &temp_bias2, 4);
  ntemp = (uint16_t) ltemp;  nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex] = ntemp;  ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);  nModbusCalRegs[Modbus_CalKZeroIndex+1] = ntemp;
  memcpy((uint8_t *) &ltemp,(uint8_t *) &temp_kate2, 4);
  ntemp = (uint16_t) ltemp;  nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex] = ntemp;  ntemp = (uint16_t) (ltemp >> 16);  nModbusCalRegs[Modbus_CalKSensiIndex+1] = ntemp;

复制代码

哎，泪奔，回头想想，可能是重复代码过多，导致编译过程存在问题，硬件开发工程师的程序 bug 往往出其不意，切忌先入为主，始终要保持质疑的态度呀~

发布于: 2021 年 03 月 25 日阅读数: 7

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/a6557b581fa1389ee79c9654e】。文章转载请联系作者。

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【研究方向】物联网、嵌入式、AI、Python 2018.02.09 加入

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